危废焚烧回转窑用耐火材料侵蚀（六）

渣蚀机制分析

熔渣对两种耐火材料的侵蚀主要为高温下熔渣对耐火材料组元的溶解和反应。对于碱性耐火材料试样MA，主要为渣中酸性成分SiO2 与砖中MgO、MgAl2O4的反应，形成镁橄榄石（Mg2 SiO4）、钙镁橄榄石（CaMgSiO4）、液相等。而对于中性耐火材料试样CR，铝铬固溶体化学性质极为稳定，熔渣对其侵蚀不明显。渣S1与两种砖反应前后砖中主要成分在渣中的浓度变化见表3。可以看出：MA砖的残渣中MgO浓度显著提升，而Al2O3 浓度变化不明显，表明MA砖中的MgO被熔渣大量侵蚀溶解；而CR砖的残渣中Cr2O3和Al2O3的变化均不明显，表明熔渣对CR砖的溶解十分有限。

表3 渣S1与两种砖反应前后砖中主要成分在渣中的浓度变化

根据Bilkerman方程，熔渣渗透深度与反应时间，砖的气孔率和气孔孔径，以及渣的高温黏度等相关。本试验中的两种耐火材料气孔率接近，铬刚玉砖具有更小的气孔孔径。按理说，同一熔渣在铬刚玉砖中的渗透深度应该比在镁尖晶石砖中的小，但试验结果却恰恰相反。这可能是由于渗入的熔渣与镁尖晶石砖中成分反应后生成了高黏度的物质，阻止了熔渣的进一步渗透；而熔渣与铝铬固溶体间的反应较弱，渣以物理渗透为主，因而渗入更深。

渣的碱度主要影响耐火材料的抗侵蚀性。镁尖晶石砖耐高碱度渣的侵蚀性更优，而铬刚玉砖的抗渣侵蚀性受渣碱度的影响不明显。渣中SiO2浓度高则黏度大，因而渣S1在两种砖中均具有较低的渗透深度。

结论

（1）镁尖晶石砖的抗熔渣渗透性优于铬刚玉砖，但抗熔渣侵蚀性不如铬刚玉砖。

（2）镁尖晶石砖对高碱度渣表现出良好的抗渣性；铬刚玉砖的抗渣性具有普适性，渣的碱度对其抗渣性影响不大。